2025年度

後期

材料強度学

講義

Advanced Strength of Materials

A2600004 材料強度学 [A1メカ][対面]

菱田 博俊

2.0単位

金曜3限

新宿

A-0862教室

１ 基礎知識の修得 0%
２ 専門分野の知識・専門技術の修得 80%
３ 汎用的問題解決力の修得 20%
４ 道徳的態度と社会性の修得 0%

受講生は、工学の各種場面及び日常の社会全般において、物やシステムが機能しなくなるイメージをし、機能を保持する為の方法を考えられる能力を修得する。１）材料が不完全であるがゆえの強度低下について理解する事。２）SS曲線を解釈する事。３）亀裂と切欠の入った場合の応力を計算する事。４）疲労現象を理解し、SN線図を解釈し、Miner則とParis則を使った計算ができる事。５）クリープ現象を理解し、破断曲線とマスター曲線を解釈できる事。６）周囲の機械部品やシステム等について、その強度検討（議論）ができる事

授業のねらいを把握し、それを習得する意志がある。

機械装置や部品の設計や使用に際して、様々な強度を念頭に置く必要がある。とりわけ、材料の不完全性が力学的特性に及ぼす影響は重要である。本講義では、疲労やクリープ等の代表的な破壊現象を理解し、材料の強度的特徴を抑えながら、適材適所に材料を配置し、材料を有効かつ安全に使いこなす知識を習得する。

＜具体的な到達目標＞
１）材料が不完全であるがゆえの強度低下について理解できる事。
２）SS曲線を解釈できる事。
３）亀裂と切欠の入った場合の応力を計算できる事。
４）疲労現象を理解し、SN線図を解釈し、Miner則とParis則を使った計算ができる事。
５）クリープ現象を理解し、破断曲線とマスター曲線を解釈できる事。
６）周囲の機械部品やシステム等について、その強度検討（議論）ができる事。

　最新のスケジュールは、初回授業前のオンデマンド回LMSにてULするスケジュール表である。もしシラバスとそのスケジュール表が食い違っている場合にはスケジュール表に従う事。
　システム上入力できないので、フィールドワークはオンデマンドと記載されている。フィールドワークは、必要に応じて図書室、書店等、位置を移動して所定の作業を進める日である。
　その日の授業内容や状況次第でオンラインまたはオンデマンド授業になる、或いはそれらを併用する事があるので、LMSを毎回確認する事。また、以下のスケジュールは目途であり、授業進行状況や状況次第で入れ替えや変更を行う事がある。休んだ時には、その日の授業内容を友人知人に尋ねて、確認する事を推奨する。

プレゼンテーション／実習・フィールドワーク

遠隔（オンデマンド）

《注意！》記載は第１回目となっているが、正しくは第０回目である。ここには、授業開始前にすべき事を、以下に列挙している。（これを以て、15回中の１回分とする事になっている。）

　機械工学科は「金属材料学」や「材料基礎工学」を、機械システム工学科は「材料の基礎」の復習をしておく事。（即ち、これらを受講している事が望ましい。）
　質点力学、剛体力学（ここまで工業力学）、材料力学、弾性力学の次の専門授業である。従って、これらを理解しているかどうかを復習して確認しておく事。

0.5時間

ガイダンス、材料強度の考え方
　ガイダンスでは、授業スケジュール、授業の進め方、単位修得方法等の重要な説明をするので、必ず全ての資料をDLして授業前に一読されたい。後日詳細には説明しない。

目的意識をしっかり持つ事。
　LMSに掲示した資料に目を通す。

2時間

対面

《注意！》本来の第１日目であり、9月12日である。間違いなく出席されたい。
ミクロな材料強度概論
　解説＋演習

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。（提出日）
　これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。
　教科書で次回の範囲を予習する。

2時間

遠隔（同時双方向）

マクロな材料強度概論（材料特性のいろいろ・視聴覚情報の性質）
　内容理解＋解説

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。
　復習をする。また、これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。

2時間

対面

マクロな材料強度概論（材料特性のいろいろ・視聴覚情報の性質）
　解説＋演習

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。（提出日）
　これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。
　ここまでの総復習をしておくこと。

2時間

別欄もしくは授業内で通知

第一試験Ｂ

必要に応じて、各自教科書や資料等を見直す事。

2時間

対面

第一試験Ａ

できなかった内容を復習されたい。

2時間

遠隔（同時双方向）

応力集中と亀裂
　内容理解＋解説

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。
　復習をする。また、これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。

2時間

対面

応力集中と亀裂
　解説＋演習

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。（提出日）
　これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。
　教科書で次回の範囲を予習する。

2時間

遠隔（同時双方向）

疲労・その他のいろいろな破壊
　内容理解＋解説

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。
　復習をする。また、これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。

2時間

対面

疲労・その他のいろいろな破壊
　解説＋演習

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。（提出日）
　これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。

2時間

別欄もしくは授業内で通知

レポート作成

教科書で次回の範囲を予習する。

2時間

遠隔（同時双方向）

クリープ・その他のいろいろな破壊
　内容理解＋解説

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。
　復習をする。また、これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。

2時間

対面

クリープ・その他のいろいろな破壊
　解説＋演習

配布（あるいはLMSに掲示）する毎回演習を実施する。（提出日に注意すること。）
　これまでにLMSに掲示した資料に目を通す。
　分からない箇所を特定し、具体的に質問できる様にする事。

0.5時間

別欄もしくは授業内で通知

第二試験Ｂ

必要に応じて、各自教科書や資料等を見直す事。

2時間

対面

第二試験Ａ
　なお、レポート提出締め切り日でもある。

できなかった内容を復習されたい。

0.5時間

２回の学習成果（各25点程度）と、毎回の論述演習（25点程度）と、毎回の小演習（25点程度）の総合評価とする。詳細な評価方法については、初日に説明する。到達目標をクリアした者、即ち評価が60点以上の者に単位を認め、到達状況に応じて「A+」、「A」、「B」、「C」及び「D」を与える。

２回１組（対面と遠隔1回ずつ）で本質的に同一内容の授業を進めるので、それぞれの１回目の不明点を２回目に質問して疑問を解消しながら進められる。また、病欠などやむを得ない場合に対しても、いずれか片方出席すれば内容はだいたい解るものと期待している。なお、対面回には、提出物があるので、対面回を休んだ場合には、別途提出（17階の14号室の扉横に「提出」用ボックスがあるので、そこに入れる。）をされたい。
　なお、対面と遠隔の併用（ハイブリッド）は、内容的に無理なので実施しない。

　授業内で演習を実施し、理解度を深めてもらう予定である。

・菱田博俊：わかりやすい材料学の基礎、成山堂書店．

・境田彰芳・他5名：材料強度学、コロナ社．
・砂田久吉：演習材料強度学入門、大河出版．
・日本材料学会：材料強度学．
・白鳥正樹・他3：数値破壊力学、実教．

金曜４時限目、1714室または人間工学研究室関連各所にいる。メールによる問い合わせは随時受け付ける。

材料の変形や破壊に関する特性は、材料の使い方で大きく変化する。どんなに優れた材料でも、知識不足の為に使い方を誤ると、簡単に変形したり、破壊して事故の原因になる事がある。この講義を通じて、材料を安全、安心に使うための基礎知識を身に付けられたし。
　なお、自分自身も材料からできています。壊れない様に！
　大学院（機械工学専攻・システムデザイン専攻）の「機械材料シミュレーション特論」が関連科目。

実務家担当科目ではない

機械工学科

関連する科目である

Ⅲ3b/Ⅲ3c